硝酸鉀
一種無機物
硝酸鉀是一種無機物,俗稱火硝或土硝,,KNO3,是指鉀的硝酸鹽。為無色透明斜方晶體或菱形晶體或白色粉末,無臭、無毒,有鹹味和清涼感。在空氣中吸濕微小,不易結塊,易溶於水,能溶於液氨和甘油,不溶於無水乙醇和乙醚。
硝酸鉀是一種無氯氮鉀復肥,具有高溶解性,其有效成分氮和鉀均能迅速被作物吸收,無化學物質殘留。用作肥料,宜施於蔬菜、水果和花卉,及一些氯敏感作物(如馬鈴薯、草莓、豆類、洋白菜、萵苣、花生、胡蘿蔔、洋蔥、藍莓、煙草、杏、柚子和鱷梨等)。
硝酸鉀是強氧化劑,與有機物接觸能引起燃燒和爆炸。因此,硝酸鉀應儲於陰涼乾燥處,遠離火種、熱源。切忌與還原劑、酸類、易(可)燃物、金屬粉末共儲混運。
世界硝酸鉀70%用於農業,以色列和美國產量最大,約佔世界總量的四分之三,智利居第三位。1995年世界硝酸鉀總能力約90萬噸年,其中直接法的產量約佔75%,中國硝酸鉀現有生產能力約6萬噸年,在建能力亦為6萬噸年,其中約80%硝酸鉀用於工業部門。
硝酸鉀
物理性質
溶解性:易溶於水,不溶於無水乙醇、乙醚。溶於水時吸熱,溶液溫度降低。
化學性質
1.可參與氧化還原反應:
S+2KNO3+3C====K2S+N2↑+3CO2↑(黑火藥反應)注意該反應硫和硝酸鉀是氧化劑。
2.酸性環境下具有氧化性:
3.加熱分解生成氧氣:
2KNO3=加熱=2KNO2+O2↑
4.該品與有機物、磷、硫接觸或撞擊加熱能引起燃燒和爆炸。具刺激性。
5.鑒別方法:
按OT-42方法測定。
鉀鑒別試驗(1T-27)呈陽性(用10%試樣液)。
硝酸鹽鑒別試驗(IT-23)呈陽性(用10%試樣液)。
6.含量分析:
精確稱取試樣約0.4g(預經105℃乾燥4h),溶入盛於500ml圓底燒瓶中的300ml水中。加德瓦達合金粉3g和40%氫氧化鈉溶液15ml后,將防濺球和冷凝器與燒瓶連接。在受器中放0.1mol/L硫酸50ml,靜置2h,蒸餾,至餾出液250ml,用0.1mol/L氫氧化鈉滴定過量硫酸,用3滴甲基紅-亞甲藍試液(TS-150)作為指示劑。同時進行空白試驗,並作必要修正。每毫升0.1mol/L硫酸相當於硝酸鉀(KNO₃)10.11mg。
毒理資料
急性毒性:LD50:3750mg/kg(大鼠經口)
其它有害作用:該物質對環境可能有危害,在地下水中有蓄積作用。
3、是製造黑色火藥,如礦山火藥、引火線、爆竹等的原料。也用於焰火以產生紫色火花。機械熱處理作淬火的鹽浴。陶瓷工業用於製造瓷釉彩葯。用作玻璃澄清劑。用於製造汽車燈玻殼、光學玻璃顯像管玻殼等。醫藥工業用於生產青霉素鉀鹽,利福平等藥物。用於制捲煙紙。用作催化劑。選礦劑。用作農作物和花卉的複合肥料。
6、工業硝酸鉀還廣泛應用於強化玻璃製作工藝。
複分解法:硝酸鈉與氯化鉀經複分解反應得硝酸鉀和氯化鈉。利用它們的在不同溫度下的溶解度不同可將其分離。此法工業上應用較多,是工業硝酸鉀主要的生產方式。先把硝酸鈉溶於熱水中,在攪拌下按硝酸鈉:氯化鉀=100:85的配料比逐漸加入氯化鉀,經蒸發濃縮,當溫度為119℃時,氯化鈉結晶析出,將溶液和晶體進行熱過濾,得到大量氯化鈉晶體,再將分離氯化鈉后的母液緩慢冷卻,硝酸鉀即結晶析出。經抽濾、洗滌和乾燥即得粗產品(純度≥85%),再經重結晶可得純品和高純品。
硝土製取法:硝酸鉀俗稱火硝或土硝。它是黑火藥的重要原料和複合化肥。製取硝酸鉀可以用硝土和草木灰作原料。土壤里的有機物腐敗后,經亞硝酸細菌和硝酸細菌的作用,生成硝酸。硝酸根與土壤里的鉀、鈉、鎂等離子結合,形成硝酸鹽。硝土中的硝酸鹽就是這樣來的。硝土一般存在於廁所、豬、牛欄屋,庭院的老牆腳,崖邊,岩洞以及不易被雨水沖洗的地面。硝土潮濕,不易曬乾,經太陽曝晒后略變紫紅色。好的硝土放在灼紅的木炭上會爆出火花。
從硝土中提取硝酸鉀,主要原理是利用草木灰中的鉀離子取代硝土中的鈉離子,從而生成硝酸鉀。另外,草木灰里的碳酸根離子和硫酸根離子跟硝土裡的鈣、鎂離子結合,生成難溶性的鹽而沉澱,從而去掉鈣、鎂等雜質。主要反應式是
Ca(NO₃)₂+K₂SO₄=2KNO₃+CaSO₄↓
Ca(NO₃)₂+K₂CO₃=2KNO₃+CaCO₃↓
Mg(NO₃)₂+K₂CO₃=2KNO₃+MgCO₃↓
硝土自身也含硝酸鉀,最後利用各種鹽溶解度的差異,控制溫度和濃度,使硝酸鉀從混合液中結晶出來。
操作注意事項:密閉操作,加強通風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴頭罩型電動送風過濾式防塵呼吸器,穿聚乙烯防毒服,戴氯丁橡膠手套。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙。遠離易燃、可燃物。避免產生粉塵。避免與還原劑、酸類、活性金屬粉末接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項:儲存於陰涼、乾燥、通風良好的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不超過30℃,相對濕度不超過80%。應與還原劑、酸類、易(可)燃物、活性金屬粉末分開存放,切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。
工程式控制制:生產過程密閉,加強通風。提供安全淋浴和洗眼設備。
呼吸系統防護:可能接觸其粉塵時,建議佩戴頭罩型電動送風過濾式防塵呼吸器。
眼睛防護:呼吸系統防護中已作防護。
身體防護:穿聚乙烯防毒服。
手防護:戴氯丁橡膠手套。
其他防護:工作現場禁止吸煙、進食和飲水。工作完畢,淋浴更衣。保持良好的衛生習慣。
化學品分類和危險性公示通則(2009年05月21日發布),化學危險物品安全管理條例實施細則(化勞法[1992]677號),工作場所安全使用化學品規定“勞部法(1996)423號”等法規,針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定;常用危險化學品的分類及標誌(GB 13690-92)將該物質劃為第5.1類氧化劑。
備註:GB13690-2009代替GB13690-1992
包裝方法:兩層塑料袋或一層塑料袋外麻袋、塑料編織袋、乳膠布袋;塑料袋外複合塑料編織袋(聚丙烯三合一袋、聚乙烯三合一袋、聚丙烯二合一袋、聚乙烯二合一袋);螺紋口玻璃瓶、塑料瓶或塑料袋外普通木箱;螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑料瓶或金屬桶(罐)外普通木箱。
運輸注意事項:鐵路運輸時應嚴格按照鐵道部《危險貨物運輸規則》中的危險貨物配裝表進行配裝。運輸時單獨裝運,運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材。嚴禁與酸類、易燃物、有機物、還原劑、自燃物品、遇濕易燃物品等並車混運。運輸時車速不宜過快,不得強行超車。運輸車輛裝卸前後,均應徹底清掃、洗凈,嚴禁混入有機物、易燃物等雜質。
使用限量
FAO/WHO(1984,mg/kg):熟洋火腿、熟豬前腿肉,500;一般乾酪50(單用或與硝酸鈉合用量)。
《食品添加劑使用衛生標準》(GB2760-2007):肉製品0.50g/kg。備註:以亞硝酸鈉(鉀)計,殘留量≤30mg/kg。
毒害物質數據:7757-79-1(Hazardous Substances Data)。
健康危害
吸入該品粉塵對呼吸道有刺激性,高濃度吸入可引起肺水腫。大量接觸可引起高鐵血紅蛋白血症,影響血液攜氧能力,出現頭痛、頭暈、紫紺、噁心、嘔吐。重者引起呼吸紊亂、虛脫,甚至死亡。口服引起劇烈腹痛、嘔吐、血便、休克、全身抽搐、昏迷,甚至死亡。對皮膚和眼睛有強烈刺激性,甚至造成灼傷。皮膚反覆接觸引起皮膚乾燥、皸裂和皮疹。
急救措施
皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫。眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。
消防措施
危險特性:強氧化劑。遇可燃物著火時,能助長火勢。與有機物、還原劑、易燃物如硫、磷等接觸或混合時有引起燃燒爆炸的危險。燃燒分解時,放出有毒的氮氧化物氣體。受熱分解,放出氧氣。
滅火方法:消防人員須佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上風向滅火。霧狀水、砂土。切勿將水流直接射至熔融物,以免引起嚴重的流淌火災或引起劇烈的沸濺。
應急處理
應急處理:隔離泄漏污染區,限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防毒服。不要直接接觸泄漏物。勿使泄漏物與有機物、還原劑、易燃物接觸。
小量泄漏:用大量水沖洗,洗水稀釋後放入廢水系統。大量泄漏:用塑料布、帆布覆蓋。然後收集回收或運至廢物處理場所處置。